전력 무결성 (PI)

PI라고하는 전력 통합 성은 전원 및 대상의 전압과 전류가 요구 사항을 충족하는지 확인하는 것입니다. 전력 무결성은 고속 PCB 설계에서 가장 큰 과제 중 하나입니다.

전력 무결성 수준에는 칩 레벨, 칩 포장 수준, 회로 보드 레벨 및 시스템 수준이 포함됩니다. 그중에서도 회로 보드 레벨의 전력 무결성은 다음 세 가지 요구 사항을 충족해야합니다.

1. 칩 핀의 전압 리플을 사양보다 작게 만듭니다 (예 : 전압과 1V 사이의 오차는 +/ -50MV보다 작음).

2. 제어 접지 리바운드 (동기 스위칭 노이즈 SSN 및 동기 스위치 출력 SSO라고도 함);

3, 전자기 간섭 (EMI)을 줄이고 전자기 호환성 (EMC)을 유지합니다. 전력 분배 네트워크 (PDN)는 회로 보드에서 가장 큰 도체이므로 노이즈를 전송하고받는 가장 쉬운 안테나이기도합니다.

전력 무결성 문제

전원 공급 장치 무결성 문제는 주로 디퍼 커플 링 커패시터의 불합리한 설계, 회로의 심각한 영향, 다중 전원 공급 장치/접지 평면의 불량 분할, 불합리한 형성 설계 및 고르지 않은 전류로 인해 발생합니다. 전력 무결성 시뮬레이션을 통해 이러한 문제가 발견 된 후 전력 무결성 문제는 다음과 같은 방법으로 해결되었습니다.

(1) 특성 임피던스의 요구 사항을 충족시키기 위해 PCB 라미네이션 라인의 폭과 유전체 층의 두께를 조정함으로써, 신호 라인의 짧은 백 플로우 경로의 원리를 충족시키기 위해 라미네이션 구조를 조정하고, 전원 공급/접지 평면 세그먼트 화를 조정하고, 중요한 신호 라인 스팬 세그먼테이션의 현상을 피;

(2) PCB에 사용 된 전원 공급 장치에 대해 전력 임피던스 분석을 수행하고, 커패시터를 추가하여 대상 임피던스 아래의 전원 공급 장치를 제어 하였다;

(3) 고전류 밀도가 높은 부분에서는 장치의 위치를 ​​조정하여 더 넓은 경로를 통과하는 전류 패스를 조정하십시오.

전력 무결성 분석

전력 무결성 분석에서 주요 시뮬레이션 유형에는 DC 전압 낙하 분석, 디커플링 분석 및 노이즈 분석이 포함됩니다. DC 전압 강하 분석에는 PCB의 복잡한 배선 및 평면 모양의 분석이 포함되며 구리의 저항으로 인해 얼마나 많은 전압이 손실 될지 결정하는 데 사용할 수 있습니다.

PI/ 열 공동 시뮬레이션에서 "핫스팟"의 전류 밀도 및 온도 그래프를 표시합니다.

분리 분석은 일반적으로 PDN에 사용되는 커패시터의 값, 유형 및 커패시터 수의 변화를 유발합니다. 따라서 커패시터 모델의 기생 인덕턴스와 저항을 포함해야합니다.

노이즈 분석 유형은 다를 수 있습니다. 여기에는 회로 보드 주변에서 전파되는 IC 전원 핀의 소음이 포함될 수 있으며 커패시터 디퍼 커플 링으로 제어 할 수 있습니다. 노이즈 분석을 통해 노이즈가 한 구멍에서 다른 구멍으로 어떻게 결합되는지 조사 할 수 있으며 동기 스위칭 노이즈를 분석 할 수 있습니다.